JPH01222837A - 工作機械用駆動機構 - Google Patents

工作機械用駆動機構

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JPH01222837A
JPH01222837A JP63043417A JP4341788A JPH01222837A JP H01222837 A JPH01222837 A JP H01222837A JP 63043417 A JP63043417 A JP 63043417A JP 4341788 A JP4341788 A JP 4341788A JP H01222837 A JPH01222837 A JP H01222837A
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cam groove
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乗松 途夫
Takahiro Yamashita
隆弘 山下
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    • B23Q2003/155404Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper
    • B23Q2003/155411Transfer mechanisms, e.g. tool gripping arms; Drive mechanisms therefore the transfer mechanism comprising a single gripper pivotable

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)、産業上の利用分野 本発明は41個のアクチエータを用いて、ツールシフタ
装置の旋回アーム等の被駆動体に、所定の直線運動をさ
せると共に、所定の回転運動をさせることが出来る。工
作機械用駆動機構に関する。
(b)、従来の技術 従来、ツールマガジンと中間ステーションの間で、ツー
ルをツールシフタ装置の旋回アームを用いて移送する場
合には、旋回アームを、ツールマガジンのツール収納ポ
ケットから、ツールを抜き出すために前進、後退動作を
行なわせ、更に抜き出したツールを、マガジンから中間
ステーションまで移送するために、アームをツールと共
に所定角度だけ旋回させていた。このため、ツールシフ
タ装置内の駆動機構は、アームを旋回させるためのアク
チュエータと、該アームを前進、後退させるためのアク
チュエータとを有していた。
(C)1発明が解決しようとする間層点しかし、これで
は、該駆動機構には、アクチュエータを2個設けなけれ
ばならず、駆動機構全体が複雑化し、大型化する不都合
があった。
本発明は、J:記事情に鑑み、1個のアクチュエータで
、ツールシフタ装置の旋回アーム等の被駆動体に所定の
回転運動をさせると共に、所定の直線運動をさせること
が出来る。工作機械用駆動機構を提供することを目的と
する。
(d)0問題点を解決するための手段 即ち、本発明は1回転駆動自在に設けられた入力軸(1
9)を有し、前記入力軸(19)に、該入力軸(19)
の回転を第1の方向(矢印C1D方向)への所定の直線
運動に変換する第1のカム機構(19b、12d)を設
け、また、前記入力軸(19)に、該入力軸(19)の
回転を前記第1の方向(矢印C,D方向)とは異なる第
2の方向(矢印A、B方向)への所定の回転運動に変換
する第2のカム機構(19c、17e、17.17b、
llb、9、lla、12b)を設け、更に、前記第1
及び第2のカム機構に出力軸(12)を、前記第1の方
向に移動自在、かつ前記第2の方向に回転自在に接続し
て構成される。
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下のr (e)
、作用」の欄についても同様である。
(e)1作用 上記した構成により、本発明は、入力軸(19)を回転
駆動することにより、出力軸(12)は、第1のカム機
構(19b、12d)を介して第1の方向(矢印C,D
方向)に所定の直線運動をし、また第2のカム機構(1
9c、 17 e、17.17b、11b、9、lla
、12b)を介して第2の方向(矢印A、B方向)に所
定の回転運動をするように作用する。
(f)、実施例 以下、図面に基づき1本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明による工作機械用駆動機構が適用される
ツールシフタ装置のツール移送動作の一例を示す図。
第2図は本発明による工作機械用駆動機構の一実施例を
示す図、 第3図は第2図に示す工作機械用駆動機構のカムシャフ
トとロンドとの係合関係を示す図、第4図は第2図に示
す工作機械用駆動機構のカムシャフト、カムリング、回
転リング及びロッド間の係合関係を示す図、 第5図は第2図に示す駆動機構のカムシャフトに設けら
れた直線運動用カム溝及び回転運動用カム溝の展開図。
第6図は第2図に示す駆動機構に設けられた回転用カム
溝の展開図、 第7図は第1図に示すツールシフタ装置が装着される工
作機械の一例を示す図である。
マシニングセンタ等の工作機械1は、第7図に示すよう
に、機体2を有しており9機体2には。
無端状に形成された公知のチェーン式ツールマガジン3
が設けられている。チェーン式ツールマガジン3は1機
体2に適宜回転自在に設けられたスプロケッ1−3a間
に張設されており、更にツールマガジン3には、ツール
収納ポケット3bが、各リンクの両側に形成される形で
複数個設けられている。なお、ツールマガジン3の位1
tX1は、ツールの脱着交換を行なうツール交換位置で
ある。
また1機体2には、第7図に示すように、中間ステーシ
ョン5が、ツール交換位!Xiの近傍に位置する形で設
けられており、中間ステーション、5は、シリンダ5a
を有している。シリンダ5aには、ピストンロッド5b
が、−中矢印G、H方向に突出駆動自在に設けられてお
り、ピストンロッド5bには、ツールポケット5dが枢
着されている。なお、第7図に示すツールポケット5d
は1図中紙面と直交する平面内を901の範囲に互り回
転自在な形で設けられており、シリンダ5aを駆動して
ピストンロッド5bを矢印H方向に突出させることによ
り、ツールポケット5dは、該ロッド5bに押されて、
第7図に示す待機位置PL(即ち、ツールマガジン3の
ツール収納ポケット3bと平行になる位置)から1図中
紙面と直交する平面内を90°の範囲に、亙り回転して
、後述する主軸27と平行な位置P2に位置決めされる
。更に1機体2の図中下方には、自動工具交換袋W12
6が設けられており、自動工具交換装置26の第7図右
方には、ツールが装着される主軸27が設けられている
ところで、第7図に示す機体2には、ツールシフタ装置
6が、ツール25を中間ステーション5とツールマガジ
ン3の間で移送し得る形で設けられており、ツールシフ
タ装置6は、第2図に示すように、本発明による工作機
械用駆動機構7を有している。駆動機構7は1機体2に
固着されたケーシング7aを有しており、ケーシング7
a内には1円環状に形成された回転リング9が、ベアリ
ング10.10を介して第2図矢印A、B方向に回転の
み自在な形で設けられている6回転リング9の第2図左
半分には、前部内周面9aが1図中左右方向である矢印
C,D方向に円筒状に伸延する形で形成されている。ま
た、回転リング9の図中右半分には、後部内周面9bが
、矢印C,D方向に円筒状に伸延し、かつ、前部内周面
9aよりも内径を大きくする形で形成されており、後部
内周面9bには、カムローラllbが回転自在な形で設
けられている。
また、前部内周面9aには、カムローラ11aが回転自
在な形で設けられており、更に、前部内周面9.1には
、@状に形成されたロッド12が、矢印A、B方向に回
転自在及び矢印C,D方向に摺動自在な形で設けられて
いる。ロッド12の外周面12aには、第2図及び第3
図に示すように。
カム溝12bが矢印C,D方向に直線状に穿設形成され
ており、カム溝12bには1回転リング9に設けられた
カムローラllaが、第3図に示すように、:jiカム
溝12bに対して矢印C,D方向に移動し得る形で嵌入
係合している。なお、ロッド12の第2図内周面12c
の図中右端部には、カムローラ12dが回転自在な形で
設けられている。
更に、ロッド12の第2図左方の端部12eは、ケーシ
ング7aより矢印C方向に突出しており、該端部12e
には、旋回アーム13が設けられている。なお、旋回ア
ーム13の第7図下端部には、グリッパ15が装着され
ており、グリッパ15には、ツール把持部15aが設け
られている。
更に、第2図に示すロッド12の図中外周面L2aと回
転リング9の後部内周面9bの間には。
間隙16が円環状に形成されており、またケーシング7
a内には、円筒状に形成されたカムリング17が1間[
16内を矢印C,D方向に摺動し得る形で設けられてい
る。カムリング17の図中外周面17aには1回転用カ
ム溝17b及びカム溝17cが形成されており1回転用
カム溝17bには1回転リング9の後部内周面9bに設
けられたカムローラllbが、該回転用カム溝17bに
対して相対的に移動し得る形で嵌入係合している。
また、カム溝17cには、ケーシング7aの内面7bに
回転自在に設けられたカムローラ7cが、該カム溝17
cに対して矢印C,D方向に相対的に移動し得る形で嵌
入係合しており、更に、第2図に示すカムリング17の
図中内周面17dには、カムローラ17eが回転自在に
設けられている。
更に、第2図に示すケーシング7a内には。
カムシャフト19が、ベアリング20.20を介して、
ロッド12及びカムリング17内を矢印C1D方向に伸
延し、かつ、矢印A、B方向にのみ回転自在な形で設け
られており、カムシャフト19の第2図外周面19aに
は、直線運動用カム溝19b及び回転運動用カム溝19
cが形成されている。直線運動用カム溝L9bには、ロ
ッド12に設けられたカムローラ12dが、該直線運動
用カム溝19bに対して相対的に移動し得る形で嵌入係
合しており1回転運動用カム溝19cには、カムリング
17に設けられたカムローラ17eが。
該回転運動用カム溝19cに対して相対的に移動し得る
形で嵌入係合している。更に、カムシャフト19の図中
右方の端部L9dは、ケーシング7aより矢印り方向に
突出しており、該端部19dには歯車21が装着されて
いる。なお、カムシャフト19には、該カムシャフト1
9を矢印A、 B方向に回転駆動するための駆動モータ
(図示せず)が、歯車21等を介して接続している。
工作機械1等は1以上のような構成を有するので、ツー
ルマガジン3に収納されたツールを用いて加工を行なう
場合には、第7図に示す中間ステーション5のシリンダ
5aを駆動して、ピストンロッド5bを矢印H方向に突
出させる。すると、ツールポケット5dは、該ロッド5
bによって押されて、次の加工に使用する新たなツール
25と共に、待機位置P1から図中紙面と直交する平面
内を90″だけ回転して、主軸27と平行となる位1l
tP2に位置決めされる6その状態で、主軸27に装着
された使用済みのツール(図示せず)とツールポケット
5dに収納された交換すべき新たなツール25を、自動
工具交換装置26のATCアーム26aにより、ツール
ポケット5dと主軸27との間で脱着交換し、主軸27
には新たなツール25を、ツールポケット5dには使用
済みのツールを装着する。
この状態で、第7図に示す主軸27は交換されたツール
25により新たな加工動作に入る。また、使用済みのツ
ールが返却された中間ステーション5は、シリンダ5a
!a:駆動して、ツールボケッ)−5dを図中紙面と直
交する平面内を90’の範囲に亙り回転させることによ
り、該ポケット5dを第7図に示す待機位@P1に復帰
させる。次に、その状態でツールシフタ装置6を用いて
、使用済みのツールを、ツールマガジン3の所定のツー
ル収納ポケット3bに返却し1次いで、次の加工に使用
するツール25をツールマガジン3から中間ステーショ
ン5に装着し1次の交換動作に備える。
以下に、ツールシフタ装置6による。ツールマガジン3
と中間ステーション5との間のツール25の移送動作に
ついて説明する。
まず、第7図に示すツールマガジン3を駆動して、使用
済みのツールを収納すべきツール収納ポケット3bを、
ツール交換位[Xlに位置決めする。次に、ツールシフ
タ装@6の旋回アーム13に装着されたグリッパ15を
、待機位1C1より第1図矢印B方向に所定角度α]だ
け回転させて、グリッパ15を、第7図に示す中間ステ
ーション5のツールポケット5dに収納されているツー
ル25を把持する位1iIC2に位置決めする。
それには、駆動モータ(図示せず)を駆動して、第2図
に示すツールシフタ装置6の入力軸であるカムシャフト
19を、歯車21を介して矢印B方向に回転角度量θが
02となるまで回転させる。すると、第3図及び第4図
に示すカムシャフト19の外周面19aに設定した基準
点SPも。
待機位置wpから矢印B方向に角度量θ2だけ回転する
この際、カムリング17は、第4図に示すように、カム
ローラ7c及びカム溝17cによって矢印A、B方向の
回転を規制されているので、カムシャフト19に対して
矢印C,D方向にのみ移動する。即ち、カムリング17
に設けられたカムローラ17eは1回転運動用カム溝1
9cに嵌入係合した状態で、第5図に示す回転運動用カ
ム溝19cの展開図の位置RAと位[RBの間の部分を
、矢印C1D方向と直角な矢印E、F方向に移動する。
ここで、カム溝19cの位置RAとR8間の部分は、図
中右上がりに形成されており、位置RBはRAより矢印
C方向に距11R1だけ離れているので、カムローラ1
7eは矢印C方向に距#iRIだけシフ1〜する。
すると、第4図に示すカムリング17も、カムローラ1
7eと共に矢印C方向に距fliR1だけ移動し1回転
リング9は、カムローラIlb及び回転用カム溝17b
を介して、カムリング17によって矢印C方向に押圧さ
れる。しかし1回転リング9は、第2図に示すように、
ベアリング10−]0によって矢印C,D方向の移動を
規制されており、矢印Δ、B方向にのみ回転する。また
1回転用カム溝17bは、カムリング17の外周面17
aに沿って、第6図に示すように、矢印C方向に対して
所定角度βだけ傾く形で形成されている。
このため、第4図に示す回転リング9に設けられたカム
ローラllbに5回転用カム溝17bを介してカムリン
グ17による矢印C方向の押圧力が作用した場合、回転
リング9にはカムローラ11bを介して矢印B方向の回
転力が作用し1回転リング9はカムローラflbをカム
溝17bの展開図の位置TAから、矢印り方向に所定距
離R1だけ離れた位IITBに移動させる形で、第1図
に示す角度α1だけ矢印B方向に回転する。
すると、第2図に示す駆動機構7の出力軸であるロッド
12は、カムローラlla及びカム溝12bによって、
回転リング9に対して矢印A。
B方向の回転を規制されているので1Mロッド12も、
カム溝12b及びカムローラIlaを介して、回転リン
グ9と共に矢印B方向に回転角度量α1だけ回転する。
このため、カムシャフト19が矢印B方向に角度量θ2
だけ回転すると、ロッド12は、矢印B方向に角度量α
lだけ回転して。
カムシャフト19に対して相対的に矢印入方向に回転角
度量θ1にθ2−α1)だけ回転することになる。する
と、ロッド12に設けられたカムローラ12dは、第5
図に示す直線運動用カム溝19bの展開図の位[SAと
SBの間の部分を矢印F方向に移動する。この際、カム
溝19bの位置SAとSBの間の部分は、矢印E、F方
向に平行に形成されており、位11sAとSBの矢印C
1D方向の距離は零であるので、ロッド12は、矢印C
,D方向には移動しない。
従って、第2図に示すカムシャフト19を矢印B方向に
角度量θ2だけ回転させると、ロッド12の端部12e
に設けられた旋回アーム13も、グリッパ15と共に、
第1図に示す待機位置c1から矢印C,D方向に移動す
ることなく矢印B方向に角度量α1だけ回転して、グリ
ッパ15のツール把持部15 aが、第7図に示す待機
位ff1P1に位置決めされた中間ステーション5のツ
ールポケット5dに収納されているツール25を把持し
得る位W1C2に位置決めされる。その状態で、グリッ
パ15を駆動してツール把持部15aを閉じることによ
り、該把持部15aによってツール25を把持する。
次に、ツールシフタ装N6のグリッパ15を、ツール2
5を把持させた状態で、第1図矢印C方向に所定距1I
IS1だけ移動させて位@C3に位置決めすることによ
り、ツール25を第7図に示す中間ステーション5のツ
ール収納ポケット5dから抜き取る。
それには、駆動モータを駆動する等して、第4図に示す
ツールシフタ装置6のカムシャフト19を1回転角度量
θが02の位置から更に矢印B方向に角度量θが04(
〉C2)となるまで回転させる。すると、カムローラ1
7eは、回転運動用カム溝19 cに嵌入係合した状態
で、第5図に示す該カム溝19aの展開図の位置RBと
RC間の部分を、矢印F方向に移動する。この際、カム
溝19cの位WIRBとRC間の部分は、矢印E。
F方向に平行に形成されているので、カムローラ17e
は矢印C,D方向に移動しない、このため。
第4図に示すカムリング17も矢印C,D方向に移動せ
ず、従って回転リング9もカムリング17によって矢印
A、B方向に回転駆動されることはない。
すると、ロッド12も1回転リング9によって矢印A、
B方向に回転駆動されることはなく。
回転角度量θが01の位置より矢印A、B方向に回転し
ない。その結果、カムシャフト19を1回転角度葉θが
02の位置から矢印B方向に角度量θが04となるまで
回転させ、た場合には、ロッド12は、カムシャフト1
9に対して相対的に矢印入方向に回転角度量(θ4−0
2)だけ回転することになる。すると、第3図に示すロ
ッド12に・設けられたカムローラ12dは、直線運動
用カム溝19bに嵌入係合した状態で第5図に示す該カ
ム溝19bの展1jlfi−ヒの角度量θが01に対応
する位&1tSBより、角度量θが、C3、即ち、01
÷(θ4−02)=04−C1に対応する位置SC間を
矢印F方向に移動する。この際、第5図に示す直線運動
用カム溝19bの展開図の位12SBと位置SC間の部
分は、図中、右上がりに形成されており1位NSCは位
置SBより矢印C方向に距fislだけ離れているので
、カムローラ12dは。
ロッド12と共に矢印C方向に距離S1だけ移動する。
従って、カムシャフト19が矢印B方向に角度量が02
から04となるまで回転すると、ロッド12は、旋回ア
ーム13と共に矢印A、B方向に回転することなく、矢
印C方向に距離S1だけ移動する。その結果、第7図に
示すグリッパ15は、中間ステーション5のツールポケ
ット5dからツールを図中紙面と直角方向、即ち第1図
矢印C方向に距@siだけ抜き取り、第1図における位
置C3に位置決めされる。
次に、第1図に示すツールシフタ装置6の旋回アーム1
3を位置C3より矢印B方向にC2だけ回転させて、グ
リッパ15に把持されたツール25を、第7図に示すツ
ール交換位置X1に位置決めされたツールマガジン3の
ツール収納ポケット3bと対向する位置C4に位置決め
する6それには、第4図に示すツールシフタ装置!6の
カムシャフト19を、回転角度量0が84の位置から更
に矢印■3〃向に角度量θがC6(〉C4)となるまで
回転駆動させる。すると、カムローラ17eは1回転運
動用カム溝19cに嵌入係合した状態で、第5図に示す
該カム溝19cの展開図の位置RCと位lRD間の部分
を矢印F方向に移動する。、二の際、カム@ 19 c
の位置RCとRC間の部分は1図中右上がりに形成され
ており1位[RDはRCより矢印C方向に距離R2だけ
離れているので、カムローラ17eは矢印C方向に距離
R2だけ移動する。
すると、第4図に示すカムローラ11b、従って回転リ
ング9には1回転用カム溝17bを介して矢印B方向の
回転力が作用し、カムローラ11bを第6図に示す回転
用カム溝17bの位置TBから、矢印り方向に所定比@
R2だけ離れた位[TCに移動させる形で、角度量α2
だけ第4N矢印B方向に回転する。すると、ロッド12
も。
カム溝12b及びカムローラ]、 1 aを介して1回
転リング9によって駆動される形で矢印B方向に回転角
度量α2だけ回転する。
このため、カムシャフト19が矢印B方向に角度量(C
6−04)だけ回転すると、ロッド12は、矢印B方向
に角度量α2だけ回転して、カムシャフト19に対して
相対的に矢印A方向に回転角度Ik(C6−04)−C
2だけ回転することになる。すると、第3図に示すカム
ローラ12dは、直線運動用カム溝19bに嵌入した状
態で。
第5図に示す該カム溝19bの展開図上の角度量θが0
3に対応する位置SCより、角度量θが。
05、即ち、θ:う+(06−04−C2)=06−C
1−C2、に対応する位置SD間を矢印F方向に移動す
る。この際、直線運動用力11溝19bの位置SCと位
置SD間の部分は、矢印E、F方向に平行に形成されて
いるので、カムローラ12dは、矢印C1D方向に移動
しない。
従って、第4図に示すカムシャフト19を矢印B方向に
角度toが04から06となるまで回転させると、ロッ
ド12は、矢印C,D方向に移動することなく、矢印B
方向に所定角度α2だけ回転する6その結果、第1図に
示すグリッパ15も、ツール25と共に矢印C,D方向
に移動することなく矢印B方向に所定角度α2だけ回転
して、ツール25は、第7図に示すツール交換位[Xl
に位置決めされたツール収納ポケット3bと対向する位
置C4に位置決めされる。
次に、第1図に示すツールシフタ装[6のグリッパ15
を、ツール25を把持させた状態で。
矢印り方向に所定比1is1だけ移動させて位置C5に
位置決めすることにより、ツール25を第7図に示すツ
ール交換位置x1に位置決めされたツール収納ポケット
3bに返却する6 それには、第4図に示すツールシフタ装置6のカムシャ
フト19を、回転角度量θが06の位置から更に矢印B
方向に角度量θが08(〉C6)となるまで回転させる
。すると、カムローラ17Cは、回転運動用カム溝19
cに嵌入係合した状態で、第5図に示す該カム溝19c
の展開図の位置RDとRE間の部分を矢印F方向に移動
する。
この際、カム溝19cの位1iRDとRE間は、矢印E
、F方向に平行に形成されているので、カムローラ17
eは矢印C,D方向に移動しない、このため、第4図に
示すカムリング17も矢印C1D方向に移動せず、従っ
て回転リング9も矢印A、B方向に回転駆動されること
はない。
すると、ロッド12も、回転リング9によって矢印A、
B方向に回転駆動されず1回転角度量θが85の位置よ
り矢印A、B方向に回転しない。
その結果、カムシャフト19を1回転角度量θが06の
°位置から矢印B方向に角度量θが08となるまで回転
させた場合には、ロッド12は、カムシャフト19に対
して相対的に矢印入方向に回転角度量(θ8−06)だ
け回転することになる。
すると、第3図に示すカムローラL2dは、第5図に示
す直線運動用カム溝L9bの展開図上の角度量θが05
に対応する位t!SDより、角度量0が、θ7.即ち、
θ5+ (88−06)=08−C1−C2、に対応す
る位!SE間を矢印F方向に移動する。この際、第5図
に示す直線運動用カムWl、19bの位1!SDと位I
SE間の1llt、図中右下がりに形成されており1位
[SEは位I!SDより矢印り方向に距fis1だけ離
れているので。
カムローラ12dは、矢印υ方向に距離S1だけ移動す
る。
従っ゛C1第2図に示すカムシャフト19が矢印B方向
に角度量が06から08となるまで回転すると、ロッド
12は、旋回アーム13と共に矢印A、13方向に回転
することなく、矢印り方向にシフト量S1だけ移動する
。その結果、第1図に° 示すグリッパ15は、ツール
25と共に1位IC4から矢印り方向に距離SLだけ移
動して、ツール25は、第7図に示すツール交換位aX
1に位置決めされたツール収納ポケット3bに挿入され
る。次に、その状態で、グリッパ15とツール25との
把持間係を解除する。
次に、ツールマガジン3を駆動して、ツール交換位1!
XIに、交換すべき新ツールを収納したツール収納ポケ
ット3bを位置決めするために、第1図に示すツールシ
フタ族[6のグリッパ15を位置C5より矢印A方向に
C3だけ回転させて位置C6に位置決めする。
それには、第4図に示すカムシャフト19を。
回転角度量θが08の位置から更に矢印B方向に角度量
θがθ10(〉θ8)となるまで回転駆動させる。する
と、カムローラ17eは1回転運動用カム溝19cに嵌
入係合した状態で、第5図に示す該カム溝19cの展開
図の位[REと位置RE間を矢印F方向に移動する。こ
の際、カム溝19cの位!REとRFの閏の部分は1図
中右下がりに形成されており1位MRFはREより矢印
り方向に距離R3だけ離れているので、カムローラ17
e、従ってカムリング17は矢印り方向に距離R3だけ
移動する。
すると、カムローラ11b、従って回転リング9には1
回転用カム溝17b及びカムローラ11bを介してカム
リング17により、矢印A方向の回転力が作用し、カム
ローラllbを第6図に示す回転用カム溝17bの位a
l!TCから、矢印C方向に所定距離R3だけ離れた位
MTDに移動させる形で0回転リング9は角度α:3だ
けA方向に回転する。すると、第4図に示すロッド12
も、カム溝12b及びカムローラllaを介して、矢印
入方向に回転角度量α3だけ回転する。このため、カム
シャフト19が矢印B方向に角度量(θ10−θ8)だ
け回転すると、ロッド12は、矢印入方向に角度量α3
だけ回転して、カムシャフト19に対して相対的に矢印
入方向に回転角度量(θ10−08+α3)だけ回転す
ることになる。
すると、第3図に示すカムローラ12dは、第5図に示
す直線運動用カム溝19bの展開図上の角度量θが07
に対応する位置SEより、角度量θが、θ9.即ち、θ
7+(θ10−08+α3)=010−C1−α2+α
3、に対応する位置SE間を矢印F方向に移動する。こ
の際、第5図に示す直線運動用カム溝19bの位置SE
と位置SE間の部分は、矢印E、F方向に平行に形成さ
れているので、カムローラ12d、即ちロッド12は、
矢印C,D方向に移動しない。
従って、第4図に示すカムシャフト19を矢印B方向に
角度量θが08から010となるまで回転させると、ロ
ッド12は、矢印C,D方向に移動することなく、矢印
入方向に所定角度α3だけ回転する。その結果、第1図
に示すグリッパ15も、矢印入方向に所定角度α3だけ
回転して。
グリッパ15は、第7図に示す位IC6に位置決めされ
る。
次に、ツールマガジン3を駆動して、交換すべき新ツー
ルを収納したツール収納ポケット3bを、第7図に示す
ツール交換位1!Xiに位置決めする。なお、この際グ
リッパ15は、位MC6に位置決めされているので、新
ツールとグリッパ15が干渉してしまうようなことはな
く、新ツールは支障なくツール交換位flX1に位置決
めされる。
次に、駆動モータを駆動して、第4図に示すカムシャフ
ト19を矢印入方向に角度量θが010から08となる
まで回転させる。すると、カムリング17は、カムロー
ラ17eを第5図に示す回転運動用カム溝1.9 cの
位fiRFからREまで移動させる形で、第4図矢印C
方向に距離R3だけ移動し、該移動に応じて、ロッド1
2は、カムリング17.カム溝17b、カムローラll
b、回転リング9、カムローラ11 a及びカム溝12
b等を介して、矢印B方向に角度量α3だけ回転する。
なお、この際、第2図に示すロッド12のカムローラL
2dは、前述の場合とは逆に、第5図に示す直lj&運
動用カム溝19 bの位置SFからSEまで移動するの
で、第2図に示すロッド12は矢印0、D方向に移動し
ない、その結果、aラド12に装着された旋回アーム1
3は、第7図に示す位置C6から矢印B方向に角度量α
3だけ回転して。
グリッパ15は位MC5に位置決めされて、そのツール
把持部15aにはツール交換位II!Xiに位置決めさ
れた新ツールが嵌入する。次に、その状態で、グリッパ
15を駆動して、該ツール把持部15aによって新ツー
ルを把持する。
次に、第4図に示すカムシャフト19を、矢印入方向に
角度量θが08から06となるまで回転駆動させる。す
ると、カムリング17は、カムローラL7eが第5図に
示す回転運動用カム溝19cの位ff1REからRDま
で移動することから。
第1図矢印C方向方向に移動することなく、従ってロッ
ド12も、矢印A、B方向に回転することはない。また
、ロッドには、カムローラ12dを第5図に示す直線運
動用カム溝19bの位[SEからSDまで移動させる形
で矢印C方向に距@51だけ移動する。その結果、第7
図に示す旋回アーム13は1位置C5、即ちツール交換
位[Xlから図中紙面と直角方向、即ち、第1図矢印C
方向に距14is1だけ移動してグリッパ15が位lI
C4に位置決めされ、新ツールは、第7図に示すツール
交換位[Xlに位置決めされたツール収納ポケッl”3
bより引き抜かれる。
次に、第4図に示すカムシャフト19を矢印入方向に角
度量θが06から04となるまで回転駆動させる。する
と、カムリング17は、カムローラ17eを第5図に示
す回転運動用カム溝19Cの位fiRDからRCまで移
動させる形で、第2図矢印り方向に距@R2だけ移動す
る。また、ロッド12は、カムリング17及び回転リン
グ9等を介して、カムローラ12dを第5図に示す直線
運動用カム溝19bの位置SDからSCまで移動させる
形で、矢印C,D方向に移動することなく矢印入方向に
角度量α2だけ回転する。その結果、第7図に示す旋回
アーム13は1位[C4から矢印入方向に角度量α2だ
け旋回し、グリッパ15は位置C3に位置決めされる。
次に、その状態で、第4図に示すカムシャツ1−19を
矢印入方向に角度量θが04から02となるまで回転さ
せる。すると、カムローラ17,3は第5図に示す回転
運動用カム溝19cの位MRCからRBまで移動し、従
ってカムリング17は第1図矢印C方向方向に移動する
ことはない、これにより、ロッド12は、矢印A、B方
向に回転することなく、カムローラ12dを第5図に示
す直線運動用カム溝19bの位置SCからSBまで移動
させる形で矢印り方向に距1iis]だけ移動する。こ
のため、第1図に示す旋回アーム13は。
位置C3からグリッパ15と共に矢印り方向に距i!S
Lだけ移動して、グリッパ15に把持された新ツールは
、第7図に示す中間ステーション5のツールポケット5
dに収納される。その状態で。
新ツールとグリッパ15との把持関係を解除する。
次に、第4図に示すカムシャフト19を、矢印A方向に
角度量θが02から零となるまで回転させる。すると、
カムリング17は、カムローラ17eを第5図に示す回
転運動用カム溝19cの位[RBからRA’まで移動さ
せる形で、第2図矢印り方向に距離R1だけ移動し、ロ
ッド12は、カムローラ12dを第5図に示す直線運動
用カム溝19bの位[SBからSAまで移動させる形で
矢印C,D方向に移動することなく矢印A方向に角度量
α1だけ回転する。その結果、第7図に示す旋回アーム
13は、矢印A方向に所定角度量α1だけ旋回し、グリ
ッパ15は位11c2から待機位置C1に復帰する。
次に、第7図に示す中間ステーション5を駆動して、ツ
ールポケット5dを、収納した新ツールと共に、待機位
置PIから図中紙面と直交する平面内を90°だけ回転
させることにより、主軸27と平行となる位1i1P2
に位置決めする。なお、この際グリッパ15は、待機位
置C1に位置決めされているので、ツールポケット5d
とグリッパ15が干渉してしまうようなことはなく、ツ
ールポケット5dは支障なく位IEP2に位置決めされ
る。その状態で、主軸27に装着された使用済みのツー
ル(図示せず)とツールポケット5dに収納された新ツ
ールとを、自動工具交換袋M26を用いて交換し、主軸
27には新ツールを、ツールポケット5dには使用済み
のツールを収納する。
なお、ツール交換後、ツールポケット5dは、使用済み
のツールと共に、待機位1!PIに復帰させておく。
なお、上述した実施例においては、駆動機構7を、ツー
ルシフタ装216に適用した場合について述べたが、駆
動機構7は、これに限らず、各種のハンドリング手段に
適用してもよいことは勿論である。
(g)0発明の効果 以」:、説明したように、本発明によれば1回転駆動自
在に設けられたカムシャフト19等の入力軸を有し、前
記入力軸に、該入力軸の回転を第1の方向(例えば第1
図矢印C,D方向)への所定の直線運動に変換する直線
運動用カム溝19b、カムローラ12d等の第1のカム
機構を設け、また、前記入力軸に、該入力軸の回転を前
記第1の方向とは異なる第2の方向(例えば第1図に示
す矢印A、B方向)への所定の回転運動に変換する。
回転運動用カム溝19C,カムローラ17e、11b、
11a、回転用カム溝17b、カム溝12b、カムリン
グ17、回転リング9等の第2のカム機構を設け、更に
、前記第1及び第2のカム機構にロッド12等の出力軸
を、前記第1の方向に移動自在に、かつ前記第2の方向
に回転自在に接続して構成したので、入力軸を回転駆動
することにより、出力軸を、第1のカム機構を介して第
1の方向に所定の直線運動をさせ、また第2のカム機構
を介して第2の方向に所定の回転運動をさせることが出
来る。このため、出力軸に旋回アーム13等の被駆動体
を装着することにより、入力軸を回転駆動するためのア
クチュエータ1個で、該被駆動体を、出力軸を介して第
1の方向に所定の直線運動をさせると共に、第2の方向
に所定の回転運動をさせることが出来、小型で構造が簡
易な駆動機構7を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による工作機械用駆動機構が適用される
ツールシフタ装置のツール移送動作の一例を示す図、 第2図は本発明による工作機械用駆動機構の一実施例を
示す図。 第3図は第2図に示す工作機械用駆動機構のカムシャフ
トとロッドとの係合関係を示す図。 第4図は第2図に示す工作機械用駆動機構のカムシャフ
ト、カムリング、回転リング及びロッド間の係合関係を
示す図。 第5図は第2図に示す駆動機構のカムシャフトに設けら
れた直線運動用カム溝及び回転運動用カム溝の展開図。 第6図は第2図に示す駆動機構に設けられた回転用カム
溝の展開図、 第7図は第1図に示すツールシフタ装置が装着される工
作機械の一例を示す図である。 7・・・・・・駆動機構 】2・・・・・・出力軸(ロッド) 19・・・・・・入力M(カムシャフト)12d・・・
・・・第1のカム機構(カムローラ)19b・・・・・
・第1のカム機構 (直線運動用カム溝) 9・・・・・・第2のカム機構(回転リング)ILa、
llb、17e・・・・・・第2のカム機構(カムロー
ラ) 12b・・・・・・第2のカム機構(カム溝)17・・
・・・・第2のカム機構(カムリング)17b・・・・
・・第2のカム機構 (回転用カム溝) J9c・・・・・・第2のカム機構 (回転運動用カム溝)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 回転駆動自在に設けられた入力軸を有し、 前記入力軸に、該入力軸の回転を第1の方向への所定の
    直線運動に変換する第1のカム機構を設け、 また、前記入力軸に、該入力軸の回転を前記第1の方向
    とは異なる第2の方向への所定の回転運動に変換する第
    2のカム機構を設け、更に、前記第1及び第2のカム機
    構に出力軸を、前記第1の方向に移動自在、かつ前記第
    2の方向に回転自在に接続して構成した工作機械用駆動
    機構。
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